01 Mai

BÄRENKATAPULT! – Teil 1

Die Thematik “Umzug” geht weiter: ein ganzer Haufen an Sachen muss von der alten in die neue Wohnung geschafft werden. Leider gibt es noch immer keine ausgereifte Teleportationstechnologie. Also müssen die Sachen von alter in neue Wohnung mit einem KFZ transportiert werden. Irgendwie uncool.

Balliste – Quelle durch klicken auf das Bild erreichbar

Lassen wir doch einfach unsere Phantasie spielen … Dinge von A nach B möglichst schnell … schnell heißt ohne Umwege … in der Luft gibt es keine Hindernisse … Katapult! (Hier ein kurzes Video zur Einstimmung auf das Folgende, zum Bärenkatapult kommen wir im nächsten oder übernächsten Artikel dieser Reihe)


Katapulte sind an sich ziemlich simple Maschinen die einem Projektil eine möglichst hohe kinetische Energie übertragen. Einfacher ausgedrückt: sie machen Sachen schnell. Die einfachste Art eines Katapults ist im Prinzip ein Bogen der Pfeile schießt. Die Energie wird in Form von Spannenergie im Bogen gespeichert, bis die Sehne losgelassen wird und sich die Spannenergie schlagartig in kinetische Energie umwandelt. Beim Bogen verbiegen sich die “Wurfarme”. Es gibt aber noch eine Reihe anderer Prinzipien um Sachen zu beschleunigen. Für den Anfang versuchen wir uns an einer überdimensionalen Zwille, wie sie beim Angeln zum Anfüttern genutzt wird. Dazu haben wir nämlich in den Podcasts und Artikeln fast alles nötige an Grundlagen zusammen.

Wir haben schon über Kraft, Energie und Beschleunigung gesprochen. Der Rest wird sich schon irgendwie daraus ergeben (und wenn nicht, gibt es eben was neues zu lernen).

Fangen wir bei der Energie an. Die Spannenergie steckt in den gedehnten Gummischläuchen und beschleunigt unser Projektil (beispielsweise einen Umzugskarton) in eine bestimmte Richtung (Beispielsweise von Wohnung A zu Wohnung B). Während es so durch die Gegend fliegt kommt schon wieder diese verflixte Erdanziehung ins Spiel und zieht den Karton nach Unten (wahrscheinlich noch bevor unser Karton am Ziel ankam – Mist). Was hier passiert, ist eine Überlagerung von zwei Bewegungen. Zum einen die geradlinige Bewegung von A nach B und zum anderen das herunterfallen des Kartons. Langsam und gemütlich steigert sich das Niveau dieses Gedankenspiels. Für den Anfang reicht die Annahme, dass wir im luftleeren Raum sind. Dadurch können wir erstmal den Luftwiderstand außer Acht lassen. Ob der Karton von A nach B fliegt oder ich ihn einfach fallen lasse macht für die Bewegung nach unten keinen Unterschied – er befindet sich im freien Fall. Parallel zum Erdboden, also Waagerecht, behält das Projektil seine Geschwidigkeit bei, es gibt ja keine Kraft, die in dieser Richtung auf ihn einwirken würde. Damit ist die Strecke (s) die zu einem bestimmten Zeitpunkt (t) zurückgelegt wurde nur noch von der Geschwindigkeit (v) abhängig.

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